Mae argraffwyr 3D yn fath newydd o offer prosesu sy'n gallu gweithgynhyrchu siapiau amrywiol, ac mae eu cymwysiadau wedi dod yn fwyfwy eang yn y blynyddoedd diwethaf. Ond mae ganddo hefyd anfanteision a sefyllfaoedd lle nad yw'n addas i'w brosesu. Ym mha sefyllfaoedd y gall argraffwyr 3D chwarae eu rôl, ac ym mha sefyllfaoedd y mae prosesu traddodiadol yn fwy addas? Isod mae nodweddion argraffwyr 3D a'u gwahaniaethau o brosesu torri.
Beth yw argraffu 3D?
Dyfais yw argraffydd 3D sy'n torri data 3D yn dafelli tenau i ffurfio siapiau dau ddimensiwn, ac yna'n pentyrru'r siapiau dau ddimensiwn i ffurfio model tri dimensiwn sy'n union yr un fath â siâp y data 3D. Yn wahanol i brosesu torri sy'n tynnu deunyddiau, ystyrir prosesu plastig sy'n siapio deunyddiau a ffurfiwyd, a phrosesu anffurfiannau, gweithgynhyrchu ychwanegion, a elwir hefyd yn weithgynhyrchu ychwanegion, o safbwynt prosesu gyda deunyddiau ychwanegol. Mae nodweddion prosesu argraffwyr 3D yn cael eu hamlygu fel "modelu" a "haenu", sy'n cael eu rhannu'n bennaf yn y categorïau canlynol yn seiliedig ar ddulliau modelu a mathau o ddeunyddiau modelu.
Dosbarthiad yn seiliedig ar ddull haenu
Modelu Dyddodiad Cyfun (FDM): Mae hwn yn ddull haenu sy'n chwistrellu deunydd toddi poeth o ffroenell, yn amrywio o fodelau cymharol rad at ddefnydd personol i ddefnydd masnachol, gydag ystod eang o linellau cynnyrch. Mae'r deunydd modelu yn resin yn bennaf, ond mae yna hefyd ddeunyddiau ar gyfer cyfnodau metel. Er enghraifft, mewn rhai cynhyrchion rhifiadol thermoplastig, gellir defnyddio'r un deunyddiau â'r rhai a ddefnyddir mewn mowldio chwistrellu ar gyfer mowldio.
Dull mowldio UV: Mae'n ddull o arbelydru pelydrau uwchfioled ar resin hylif i'w galedu a dyddodi deunyddiau. Gellir cyflawni arbelydru UV gan ddefnyddio taflunyddion UV a laserau, ymhlith eraill. Yn y bôn dim ond yn cael ei ddefnyddio ar gyfer siapio deunyddiau resin. Mae'r deunyddiau a ddefnyddir yn ddeunyddiau arbenigol. Mae'r haen sintering powdr trwy ddull mowldio haen yn defnyddio laser neu ddulliau eraill i arbelydru haen denau o ddeunydd powdr, a'i gynhesu i doddi a chaledu'r deunydd powdr. Yna gosod haen denau o bowdr materol ar ei ben a pherfformio arbelydru laser eto. Gelwir y dull haenu hwn yn fodelu haenu sintering powdr. Yn gyffredinol, cymysgir deunyddiau ac ychwanegion i'w defnyddio, a swyddogaeth ychwanegion yw toddi a bondio'r deunyddiau gyda'i gilydd. Mae'r deunyddiau cymwys ar gyfer y dull hwn hefyd yn arbenigol.
Yn ôl dosbarthiad deunydd
Deunydd resin
Deunyddiau metelaidd
Gall argraffwyr 3D brosesu resin a deunyddiau metel. Oherwydd y gwahanol ddeunyddiau y gellir eu prosesu gan wahanol fodelau offer, mae angen defnyddio gwahanol fodelau o offer yn unol â phwrpas y dyluniad.
Mae argraffwyr 3D yn aml yn rhoi'r argraff i bobl y gallant brosesu a chynhyrchu unrhyw siâp yn hawdd, ond mewn gwirionedd, mae angen dulliau a phrofiad cronedig ar fodelu a phrosesu o ansawdd uchel. Ni all y math hwn o offer gynhyrchu popeth ar ewyllys. Yn ogystal, weithiau mae ôl-brosesu ar ôl mowldio hefyd yn gofyn am fwy o amser, megis tynnu'r rhannau mowldio clampio a ddefnyddir i sefydlogi'r siâp. Mae llawer o gwmnïau'n darparu'r math hwn o wasanaeth proffesiynol, a dylem flaenoriaethu'r dull hwn i'w gyflawni.
Y gwahaniaeth rhwng argraffu 3D a phrosesu torri
Y gwahaniaeth mwyaf rhwng argraffu a thorri 3D yw'r dull prosesu, ac mae yna lawer o wahaniaethau eraill hefyd.
Gwahaniaethau mewn Dulliau Prosesu
Argraffydd 3D: gweithgynhyrchu ychwanegion sy'n ychwanegu deunyddiau i gyflawni'r siâp a ddymunir.
Prosesu torri: Tynnu rhannau diangen o ddeunyddiau fel bloc a'u prosesu i wahaniaethu rhwng y siâp y gellir ei beiriannu.
Argraffydd 3D: Wedi'i bentyrru ar sail siapiau trawsdoriadol 2D, gall brosesu tyllau gwag, hongian, a chrwm, ac ati Ar y llaw arall, nid yw cig trwchus, lympiau nad ydynt yn wag, ac ati yn addas ar gyfer y math hwn o ddull sy'n ddyledus at yr angen am fwy o ddeunyddiau.
Prosesu torri: Ni ellir peiriannu tyllau gwag neu grwm mewnol. Yn ogystal, ar gyfer peiriannu tyllau bargod a thraws, mae angen clampio a gosod y darn gwaith sawl gwaith yn ystod y broses beiriannu, felly nid yw graddau rhyddid y siâp y gellir ei beiriannu yn uchel iawn. Ar y llaw arall, mae'r dull hwn yn torri siapiau o ddeunyddiau bloc, gan ei gwneud hi'n haws cynhyrchu nodweddion waliau trwchus.
Gwahaniaethau yn y data sydd ei angen ar gyfer prosesu
Argraffydd 3D: Nid yn unig data dylunio 3D, ond hefyd mae angen data argraffu 3D. Yn ogystal, yn dibynnu ar y siâp, efallai y bydd angen dylunio cefnogaeth, a all fod angen meddalwedd arbenigol neu ddata 3D megis STL, STEP, IGS fel data canolradd. Gall gymryd amser hir i greu data ar gyfer hyn.
Prosesu torri: Gall defnyddio offer peiriant ar gyfer torri ddefnyddio lluniadau 2D. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae "peiriannu awtomatig" NC wedi dod yn brif ffrwd yn raddol, y mae'r rhaglen ymgeisio (CAM) ar gyfer creu rhaglenni CC yn awtomatig yn cael ei defnyddio'n helaeth ar ei gyfer. Yn ogystal â fformatau data 2D cyffredin fel DXF, gellir creu rhaglenni NC hefyd trwy gydnabod fformatau data 3D megis STEP ac IGS, yn enwedig ar gyfer siapiau cymhleth. O hyn, gallwn yn hawdd greu data i gyflawni amcanion prosesu.
Y gwahaniaeth rhwng deunyddiau machinable
Yn gyffredinol, mae angen deunyddiau arbenigol ar argraffwyr 3D. Felly, yn ogystal â chyfyngiadau ar ddeunyddiau dewisol, mae gan ddeunyddiau arbenigol hefyd anfanteision megis bod yn ddrutach na deunyddiau cyffredinol.
Prosesu torri: Gall nid yn unig brosesu metelau, ond hefyd amrywiol ddeunyddiau eraill megis plastigau.
Enghreifftiau sy'n fwy addas ar gyfer argraffu 3D o gymharu â phrosesu torri
Mae gan bob dull prosesu ei fanteision a'i anfanteision. Isod mae rhai achosion lle mae argraffu 3D yn fwy addas na pheiriannu torri.
Cadarnhad creadigol 3D: Os oes angen cadarnhau ymddangosiad y cynnyrch yn ystod y cam cynllunio cynnyrch, gellir defnyddio'r dull hwn yn effeithiol. O'i gymharu â manylebau, lluniadau a darluniau, gall ddarparu profiad cliriach a mwy greddfol gan y gellir ei arddangos o flaen y llygaid fel gwrthrych corfforol.
Strwythur gwag a thyllau crwm mewnol: Mae'r dull hwn yn addas iawn os ydych chi am gyflawni strwythur gwag i leihau pwysau, neu os ydych chi am gyflawni siâp twll crwm cymhleth y tu mewn i'r cynnyrch. Yn enwedig wrth greu tyllau crwm yn fewnol, gan fod torri yn golygu peiriannu tyllau o ddau gyfeiriad a'u croestorri, dim ond twll syth gydag ongl R y gellir ei greu. Ond gall argraffwyr 3D gyflawni tyllau crwm a chrwm cymhleth.
Cynhyrchu cynhyrchion prawf: Yn enwedig ar gyfer cynhyrchion plastig, er mwyn cynnal cynhyrchiad treial, rhaid gwneud mowldiau prawf wrth brosesu torri. Fodd bynnag, gan nad oes angen mowldiau ar argraffwyr 3D, gellir cynnal prawf cynhyrchu am gost isel. Dull arall yw allbwn y mowld a ddefnyddir ar gyfer mowldio chwistrellu neu stampio, yn hytrach na'r prototeip ei hun.
Adeiladu ac adeiladu modelau: mae argraffwyr 3D yn addas ar gyfer creu strwythurau crwm cymhleth. Yn ogystal, mae hefyd yn fedrus wrth brosesu siapiau gwag, gan ei gwneud yn fwy addas ar gyfer steilio modelau pensaernïol. Yn y broses dorri, mae'n anodd cyflawni siâp gwag, felly mae'n rhaid ei rannu'n rhannau lluosog ar gyfer gweithgynhyrchu a chynulliad. Mewn gwledydd tramor, mae'r ffenomen o ddefnyddio argraffu 3D i gynhyrchu adeiladau eu hunain yn cynyddu'n raddol, ond mae materion megis costau deunydd a manwl gywirdeb cyfuniadau cydrannau yn dal i fodoli.
Aml amrywiaeth a swp-gynhyrchu bach: Mantais argraffwyr 3D yw nad oes angen mowldiau arnynt a gallant allbynnu'n rhydd. Felly, mae argraffwyr 3D yn addas ar gyfer gwahanol fathau o gynhyrchu ar raddfa fach, megis atgynhyrchu prostheteg a chynhyrchion sydd eisoes allan o brint, yn ogystal â gosodiadau a ddefnyddir ar linellau cynhyrchu. Gellir ei ddefnyddio hefyd i brosesu cynhyrchion sy'n diwallu anghenion gwahanol gwsmeriaid, megis rhannau modurol wedi'u haddasu. A chyn belled â bod data, gellir gwneud yr un peth ar unwaith, gan ddileu'r risg o stocrestr heb ei werthu a gwarged.
Gwahaniaethu'n effeithiol rhwng argraffu 3D a phrosesu torri
Yr her fwyaf o argraffu 3D yw cywirdeb peiriannu isel. Er mwyn cael ei ddefnyddio mewn cyfuniad â rhannau eraill, mae peiriannu yn hanfodol. Nid yw siâp rhannau sydd wedi'u cyfuno'n union â rhannau eraill, megis sgriwiau, yn addas. Mae cyflymder prosesu argraffu 3D yn arafach na thorri, ac mae'r costau gweithredu, gan gynnwys deunyddiau, hefyd yn uchel, gan ei gwneud yn anaddas ar gyfer cynhyrchu ar raddfa fawr. Felly, ac eithrio ychydig o fathau o gynhyrchu swp bach, fe'i defnyddir yn gyffredinol ar gyfer prosesu a chynhyrchu mowldiau a ddefnyddir mewn samplau, prototeipiau, neu dreialon. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, bu achosion hefyd yn y diwydiannau modurol a hedfan lle mae cynhyrchion a wneir gydag argraffwyr 3D yn cael eu gosod yn uniongyrchol fel cynhyrchion terfynol, ond nid ydynt eto wedi cyrraedd y lefel o ailosod offer prosesu traddodiadol. Hyd yn oed fel prototeip, mae problemau o hyd gyda manwl gywirdeb a garwedd arwyneb, yn ogystal ag anhawster deunyddiau metel yn cael eu dadffurfio'n thermol.
Felly, y dull delfrydol yw defnyddio argraffu 3D mewn rhai cymwysiadau cyfyngedig (fel cynhyrchu treial) a mabwysiadu peiriannu torri yn ystod y camau cynhyrchu treialon a chynhyrchu màs manwl gywir. Yn ogystal, mewn sefyllfaoedd lle mae angen gwerthuso perfformiad ar yr un lefel â chynhyrchion masgynhyrchu, efallai na fydd argraffwyr 3D yn gallu defnyddio'r un deunyddiau â chynhyrchion masgynhyrchu. Ar y pwynt hwn, mae angen defnyddio offer torri i'w gyflawni.
Yn wahanol i brosesau torri sy'n tynnu deunyddiau, mae argraffwyr 3D yn offer prosesu sy'n ychwanegu deunyddiau i gyflawni'r siâp a ddymunir ar gyfer gweithgynhyrchu ychwanegion. Pentyrru a haenu siapiau 2D y sleisys data 3D i'r siâp a ddymunir. Gellir rhannu argraffu 3D yn fodelu dyddodiad toddi (FDM), modelu uwchfioled, modelu haenu sintering powdr, ac ati yn ôl y dull haenu, a gellir ei rannu'n resin a metel yn ôl y deunyddiau a ddefnyddir. Er ei bod hefyd yn bosibl prosesu siapiau na ellir eu cyflawni trwy dorri, megis bargod, tyllau traws, a thyllau crwm mewnol, mae cywirdeb argraffu 3D ar hyn o bryd yn is o'i gymharu â thorri, sy'n gofyn am ddeunyddiau arbenigol ac amser prosesu hirach. Felly, o'i gymharu â chynhyrchu màs, mae argraffwyr 3D yn fwy addas at ddibenion cyfyngedig arbennig yn ystod prosesau cynhyrchu a chynllunio treial.